酸化浸出と還元浸出を組み合わせたプロセスにおける微生物の適用

• 研究課題/領域番号: 09247234
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 高橋 武重 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20041543)
• 研究期間 (年度): 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 1997年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: ゼロエミッション / 酸化還元浸出 / 硫化金属 / 酸化金属 / 鉄イオン添加効果 / 鉄酸化細菌

研究概要

有用金属の原料である鉱石は、酸化物かあるいは硫化物かのいずれかで存在することが多い。酸化物鉱石から金属を回収するためには還元剤が必要であり、硫化物鉱石の浸出には酸化剤が必要である。本研究は、このような場合酸化浸出と還元浸出を組み合わせ、鉄イオンを加えると、これが酸化剤と還元剤双方の役割を果たすので、新たに酸化剤あるいは還元剤を使用しなくても済むことを見い出した。実際に二酸化マンガンと硫化亜鉛を希薄な硫酸に加え、これに鉄イオンを添加すると、添加しない状態ではほとんど浸出されなかったマンガン及び亜鉛イオンが回収された。しかしながら、浸出速度は、酸化剤あるいは還元剤を加えたときよりも小さかった。その原因について検討した結果、3価の鉄イオンと硫化亜鉛の反応速度が、2価の鉄イオンと二酸化マンガンのそれよりも小さいことにあることを発見した。そこで、この系に鉄酸化細菌(T.Ferrooxidans)を添加すると、鉄イオンの酸化速度を向上して、硫化亜鉛の浸出に必要な3価の鉄イオン濃度を増加させること及び鉄酸化細菌が直接硫化亜鉛と反応することが期待され、結果的にマンガン及び亜鉛イオンの浸出速度を向上されることが期待された。浸出実験の結果、予測したように鉄酸化細菌を加えることによって、亜鉛の浸出速度が2倍以上に増加した。使用した鉄酸化細菌は動物に対する毒性は全くなく、水素イオン指数が5位上になると死滅するので、環境に対する負荷もなく、非常に有用なバクテリアと考えられ、これを使用することにより廃棄物が少ないプロセスを構築できると考えられる。